Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • Representative Results
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

В этой статье описывается использование программного приложения mAbScale для расчета масс для белковой терапии на основе моноклональных антител.

Abstract

Биотерапевтические массы являются средством проверки идентичности и структурной целостности. Масс-спектрометрия (МС) интактных белков или белковых субъединиц обеспечивает простой аналитический инструмент для различных стадий биофармацевтических разработок. Идентичность белка подтверждается, когда экспериментальная масса из МС находится в пределах заданного диапазона погрешности массы от теоретической массы. Несмотря на то, что существует несколько вычислительных инструментов для вычисления молекулярных масс белков и пептидов, они либо не были разработаны для непосредственного применения в биотерапевтических учреждениях, либо имеют ограничения доступа из-за платных лицензий, либо требуют загрузки белковых последовательностей на хост-серверы.

Мы разработали модульную процедуру расчета массы, которая позволяет легко определять средние или моноизотопные массы и элементный состав терапевтических гликопротеинов, включая моноклональные антитела (mAb), биспецифические антитела (bsAb) и конъюгаты антитело-лекарство (ADC). Модульный характер этой вычислительной платформы на основе Python позволит в будущем распространить эту платформу на другие модальности, такие как вакцины, гибридные белки и олигонуклеотиды, и эта структура также может быть полезна для изучения данных масс-спектрометрии сверху вниз. Создав автономное настольное приложение с открытым исходным кодом и графическим пользовательским интерфейсом (GUI), мы надеемся преодолеть ограничения, связанные с использованием в средах, где конфиденциальная информация не может быть загружена в веб-инструменты. В данной статье описаны алгоритмы и применение этого инструмента, mAbScale, к различным терапевтическим методам на основе антител.

Introduction

За последние два десятилетия биотерапевтические препараты превратились в основу современной фармацевтической промышленности. Пандемия SARS-CoV2 и другие опасные для жизни состояния еще больше увеличили потребность в более быстрой и широкой разработке биофармацевтических молекул 1,2,3.

Биотерапевтическая молекулярная масса имеет решающее значение для идентификации молекулы в сочетании с другими аналитическими анализами. Неповрежденные и уменьшенные массы субъединиц используются на протяжении всего жизненного цикла открытия и ра....

Protocol

Высокоуровневый рабочий процесс для mAbScale показан на рисунке 2. Каждый шаг имеет более сложные внутренние ветви принятия решений, циклы и комбинаторику. Подробный алгоритмический рабочий процесс, описывающий процесс расчета, представлен на дополнительном рисунке 1<.......

Representative Results

Были выбраны различные мАТ, представляющие различные типы мАТ. Коммерчески доступный стандарт мАТ был выбран для представления обычного мАТ с идентичными тяжелыми цепями, идентичными легкими цепями и одним сайтом N-связанного гликозилирования в области Fc. Для расширения области приме.......

Discussion

mAbScale предоставляет интуитивно понятный пользовательский интерфейс с гибкостью для изменения строительных блоков для расчетов массы и элементов. Ожидается, что пользователи будут иметь базовое представление о целевой молекуле, чтобы использовать приложение, получать правильные масс.......

Disclosures

Это программное обеспечение выпускается под лицензией Apache 2.0. Авторские права (2022) принадлежат компании GlaxoSmithKline Research & Development Limited. Все права защищены. Лицензируется в соответствии с лицензией Apache версии 2.0 («Лицензия»); Вы не можете использовать этот файл, кроме как в соответствии с Лицензией. Вы можете получить копию Лицензии по адресу http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0. Если это не требуется применимым законодательством или не согласовано в письменной форме, программное обеспечение, распространяемое по Лицензии, распространяется на условиях «как есть», без каких-либо гарантий или условий, явных или подразумеваемых. Конкретные формулировки, регулирующие разрешения и ограничения в соответствии с Лицензией, см. в Лицензии. Л.С. является сотрудником компании GlaxoSmithKline (GSK). Т.Х. и К.К. разработали это программное обеспечение в качестве сотрудников GSK и в настоящее время являются партнерами Merck и Moderna соответственно.

Acknowledgements

Авторы благодарят Роберта Шустера за помощь в проверке данных.

....

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
Acquity UPLC system Waters Corp., Milford, MAN/AModular system
Antibody-drug conjugate (ADC)GlaxoSmithKlineN/AProprietory molecule
BEH 200 SEC column Waters Corp., Milford, MA176003904
Bispecific mAbGlaxoSmithKlineN/AProprietory molecule
ByosProtein Metrics, Cupertino, CAhttps://proteinmetrics.com/byos/
Version 4.5
GPMAWGPMAWhttp://www.gpmaw.com/
LC-MS grade water Thermo Fisher Scientific, Waltham, MAW6-1
mAb standard Waters Corp., Milford, MA186009125Waters Humanized mAb Mass Check Standard
mAbScaleGlaxoSmithKlineApache License, Version 2.0 
Xevo G2 Q-TOF mass spectrometerWaters Corp., Milford, MAN/AModular system

References

  1. Reichert, J. M., Valge-Archer, V. E. Development trends for monoclonal antibody cancer therapeutics. Nature Reviews Drug Discovery. 6 (5), 349-356 (2007).
  2. Kintzing, J. R., Filsinger Interrante, M. V., Cochran, J. R.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

PythonGUI

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved